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TiAl基合金是具有广泛应用前景的轻质高强结构材料,然而其热加工性能较差。本论文通过高温压缩模拟试验结合光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等试验手段,比较了粉末冶金TiAl基合金和铸造TiAl基合金的高温压缩变形行为,计算了两种材料的热变形激活能等材料参数,构建了热变形的本构方程;基于动态材料模型建立起了两种材料的热加工图,并依据加工图对两者高温变形机制进行了阐述。此外,基于优化的变形工艺参数,通过热机械变形制备了粉末冶金TiAl基合金锻坯,并研究其高温力学性能。论文的主要结论如下:(1)粉末冶金TiAl基合金是一种温度、应变速率敏感材料,其流变应力随着温度的升高和应变速率的降低而降低。该材料热变形过程的本构方程为:ε=9.92×1010[sinh(0.0070σ)]2.28exp[-356.15/(RT)]在高应变速率(>0.1S-1)变形时,功率耗散率η最小。此时,材料落入流动失稳区域,出现表面开裂。在1000℃-1100℃的温度区间,应变速率为0.001S-1-0.01s-1时,η值在35%-60%之间;并在1100℃,应变速率为0.01S-1时出现局部极大值,约为66%。该区域功率耗散峰值的出现是由于动态再结晶过程。在高温(1150℃),低应变速率(0.001S-1)变形时,功率耗散率达到最大值。此时,材料发生超塑性变形。(2)与粉末冶金TiAl基合金类似,铸造TiAl基合金也是温度、应变速率敏感材料,其流变应力随着温度的升高和应变速率的降低而降低。该材料热变形过程的本构方程为:ε=4.63×1011[sinh(0.0046σ)]3.22exp[-380.99/(RT)]铸造TiAl基合金的高温变形机制以层片晶团的扭折、弯曲及动态再结晶过程为主。合金在高温(1150℃),低应变速率(≤0.01S-1)下变形后组织中β(B2)相含量明显减少直至消除。在1150℃,0.001S-1下压缩变形时,铸态材料由于动态再结晶晶粒的异常长大导致该区域功率耗散值有减小趋势。(3)较铸造TiAl基合金而言,粉末冶金TiAl基合金具有更为优良的热加工性能,这主要是由于粉末冶金材料具有更均匀细小的显微组织。(4)热等静压态粉末冶金TiAl基合金经过热处理后,高温力学性能可得到明显提高。其中细小近层片组织具有最佳的综合力学性能。该材料经过包套锻造后抗拉强度提高了12%,但由于显微组织中少量微裂纹的存在,导致较低的延伸率。